实验-描绘小灯泡伏安特性曲线

第二章恒定电流第二章恒定电流实验：描绘小灯泡伏安特性曲线第二章恒定电流一、实验目的:描绘小灯泡的伏安特性曲线．二、电路选择使灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电压．所以滑动变阻器分压接法电路小灯泡的电阻值较小，应选用电流表外接法第二章恒定电流电压表、电流表的读数规则：仪表读数看精确度，10分度下位估，2、5分度本位估。10分度仪表读数：电压表、电流表若用0-3V、0-3A量程，其最小刻度（精确度）分别为0.1V、0.1A，为10分度仪表读数，读数规则较为简单，只需在精确度后加一估读数即可。电压表读数为2.38V电流表读数为0.75A。第二章恒定电流5分度仪表读数：电压表若用0-15V量程，则其最小刻度为0.5V，所读数值小数点后只能有一位小数，也必须有一位小数，即本位估读电压表的读数为11.9V第二章恒定电流2分度仪表读数：电流表若用0-0.6A量程，则其最小刻度为0.02A，所读数值小数点后只能有两位小数，也必须有两位小数，即也是本位估读。电流表读数为0.15A第二章恒定电流电流表外接法电流表内接法1.测得的电流精确，电压不精确2.电流表内阻远远小于被测电阻时，这种接法测量的电压误差相对较小1.测得的电压精确，电流不精确2.电压表内阻远远大于被测电阻时，这种接法测量的电流误差相对较小3.适合被测电阻较大的情况3.适合被测电阻较小的情况第二章恒定电流接AB，为定值电阻接CD，短路接AC（D），向右滑动电阻变大接BC（D），向右滑动电阻变小第二章恒定电流注意：闭合S前触头应置＿＿＿端保证闭合开关时电流最小1.限流式EERRRxx~限流式电路的特点:1.电压不能从零开始调节,调节范围较小.但电路结构较为简单.2.电能损耗较小.图中变阻器起限流作用待测电阻Rx的电压可调范围待测电阻Rx的电流可调范围xxRERRE~ERABPRxＳＢＢ第二章恒定电流E~0分压式电路的特点:1.电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范围较大.但电路结构较为复杂.2.电能损耗较大.待测电阻Rx的电压可调范围待测电阻Rx的电流可调范围xRE~02.分压式图中变阻器起分压作用EPRxRABＳ注意：闭合S前触头应置＿＿＿端保证Rx两端电压为零。Ｂ第二章恒定电流通常以限流接法为主，但在下列三种情况下，必须选择分压连接方式：１、当待测电阻远大于滑动变阻器的最大电阻，且实验要求的电压变化范围较大（滑小必分压）2、若采用限流接法，电路中实际电压（或电流）的最小值仍超过负载或电表的额定值时（烧表必分压）3、要求回路中某部分电路的电压从零开始可连续变化（零起必分压）第二章恒定电流四种常用电路图限流外接限流内接分压外接分压内接第二章恒定电流用电流表和电压表测出灯泡在不同电压下的电流，建立U－I坐标系，描出的点用平滑的曲线连接起来即得到小灯泡的伏安特性曲线．三、实验原理小灯泡的电阻会随着电压的升高(灯丝温度随之升高)而增大第二章恒定电流三、实验器材：小灯泡电流表电压表滑动变阻器电源导线开关坐标纸第二章恒定电流2．测出小电珠在不同电压下的电流(1)闭合开关S前，滑动变阻器触头应移到最左端，以使开关闭合时小电珠电压能从0开始变化；同时，这样做也防止开关刚闭合时小电珠两端电压过大而烧坏灯丝．1．连接电路将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导线连接成如图所示电路第二章恒定电流(2)移动滑动变阻器触头位置，测出12组不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入表格.U/V00.20.40.60.81.01.2I/A0U/V1.62.02.42.83.23.63.8I/A第二章恒定电流4．拆除电路，整理仪器3.画出伏安特性曲线(1)在坐标纸上以U为横轴、以I为纵轴，建立坐标系．(2)在坐标纸上描出各组数据所对应的点．(坐标系纵轴和横轴的标度要适中，以使所描图线充分占据整个坐标纸为宜)(3)将描出的点用平滑的曲线连接起来就得到小电珠的伏安特性曲线．第二章恒定电流1．电路的连接方式(1)电流表应采用外接法(2)滑动变阻器应采用分压式连接2．闭合开关S前，滑动变阻器触头应移到小电珠分得电压为零的位置3．U－I图线在U＝1.0V左右将发生明显弯曲，故在U＝1.0V左右测绘点要密，否则将出现很大误差．第二章恒定电流4．电流表选择0.6A量程，电压表量程选择视小电珠的额定电压而定，若使用“2.5V,0.6A”的小电珠，则选用电压表的3V量程．6．误差较大的点要舍去，U－I图线应是平滑曲线而非折线．且横纵坐标标度适中5．当小电珠电压接近额定值时要缓慢增加，到额定值，读出I后立即断开开关．第二章恒定电流例1、某学生做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验，小灯泡标有“3.8V，0.26A”的字样，电池组电动势为4.5V（内阻不计），滑动变阻器有两种规格：R1标有“10Ω，2A”，R2标有“100Ω，20mA”．测量时要求小灯泡两端的电(1)滑动变阻器应选用______________．R1解析：其额定电流0.26A，故滑阻应选R1第二章恒定电流滑动变阻器采取限流接法导线接在变阻器的滑动触头上电压表采取串联接入电流表选择量程太大(2)①开始实验前他的实物接线如下图甲所示，请指出该学生实物接线中的错误有哪些？第二章恒定电流②请就此在下图乙中进行正确的连接．第二章恒定电流有一个额定电压为2.8V，额定电流为0.28A，现要用伏安法描绘这个灯泡的I－U图线如图所示，有下列器材：A．电压表(0～3V，内阻6kΩ)B．电压表(0～15V，内阻30kΩ)C．电流表(0～3A，内阻0.1Ω)D．电流表(0～0.6A，内阻0.5Ω)E．滑动变阻器(10Ω，2A)F．滑动变阻器(200Ω，0.5A)G．蓄电池(电动势6V，内阻不计)第二章恒定电流(1)画出实验电路图，电压表应选用_________，电流表应选用_________，滑动变阻器应选用_________．ADE第二章恒定电流(2)通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为________Ω.10当U=2.8V时，I=0.28A第二章恒定电流(3)若将此灯泡与电动势6V、内阻不计的电源相连，要使灯泡正常发光，需串联一个阻值为________Ω的电阻．11.4额定电压为2.8V，额定电流为0.28A，串联电阻为（6-2.8）/0.28=11.4Ω